江蘇省鹽城市阜寧縣2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期4月期中物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024年春學(xué)期高一年級(jí)期中學(xué)情調(diào)研物理試題（B）一、單項(xiàng)選擇題（共11小題，每小題4分，共44分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng)）1.關(guān)于元電荷、電荷與電荷守恒定律，下列說(shuō)法正確的是（）A.元電荷的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的B.元電荷是指電子，電量等于電子的電量，體積很小的帶電體是指點(diǎn)電荷C.單個(gè)物體所帶的電量總是守恒的，電荷守恒定律指帶電體和外界沒(méi)有電荷交換D.利用靜電感應(yīng)可使任何物體帶電，質(zhì)子和電子所帶電荷量相等，比荷也相等〖答案〗A〖解析〗A．元電荷e的數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的，這是他獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的重要原因，故A正確；B．元電荷是帶電量的最小單元，大小等于電子的電量，但不是電子，當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀和大小對(duì)它們之間的相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看作點(diǎn)電荷，所以體積很小的帶電體未必就是點(diǎn)電荷，故B錯(cuò)誤；C．在與外界沒(méi)有電荷交換的情況下，一個(gè)系統(tǒng)所帶的電量總是守恒的，電荷守恒定律并不意味著帶電系統(tǒng)一定和外界沒(méi)有電荷交換，故C錯(cuò)誤；D．靜電感應(yīng)不能使絕緣體帶電，電子和質(zhì)子所帶電荷量相等，但它們的質(zhì)量不相等，比荷不相等，故D錯(cuò)誤。故選A。2.如圖所示，一衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)，圖中虛線為衛(wèi)星的運(yùn)行軌跡，A、B、C、D是軌跡上的四個(gè)位置，其中A距離地球最近，C距離地球最遠(yuǎn)。下列說(shuō)法中不正確的是（）A.衛(wèi)星在A點(diǎn)的速度最大B.衛(wèi)星在C點(diǎn)的速度最大C.衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度最大D.行星從A到C做減速運(yùn)動(dòng)〖答案〗B〖解析〗ABD．衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可知，軌道上離地球越近，衛(wèi)星的速度越大，離地球越遠(yuǎn)，衛(wèi)星的速度越??；則衛(wèi)星在A點(diǎn)的速度最大，衛(wèi)星在C點(diǎn)的速度最小，行星從A到C做減速運(yùn)動(dòng)，故AD正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知衛(wèi)星在A點(diǎn)的加速度最大，故C正確。本題選擇不正確的，故選B。3.兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間萬(wàn)有引力的大小為F，如果將這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，那么它們之間萬(wàn)有引力的大小變?yōu)椋ǎ〢 B. C. D.〖答案〗B〖解析〗設(shè)原來(lái)兩質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量分別為、，距離為，則兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間萬(wàn)有引力的大小為如果將這兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，那么它們之間萬(wàn)有引力的大小變?yōu)楣蔬xB。4.質(zhì)量為m的足球在地面1的位置以速度被踢出后，以速度落到地面3的位置，飛行軌跡如圖所示。足球在空中達(dá)到最高點(diǎn)2的速度為，高度為h，重力加速度為g，空氣阻力不可忽略，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.足球由位置1到位置2，重力做功為B.足球由位置1到位置2，空氣阻力做功為C.足球由位置2到位置3，合力做功為D.足球在地面上時(shí)，踢力對(duì)足球做的功為〖答案〗BC〖解析〗A．足球由位置1到位置2重力做的功為故A錯(cuò)誤；B．足球由位置1到位置2，根據(jù)動(dòng)能定理可知?jiǎng)t空氣阻力做的功為故B正確；C．足球由位置2到位置3，根據(jù)動(dòng)能定理可知合力做的功為故C正確；D．足球在地面上時(shí)，踢力對(duì)足球做的功為故D錯(cuò)誤。故選BC。5.如圖所示，小物體A隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且與圓盤保持相對(duì)靜止，那么小物體A受到的力有（）A.向心力、支持力、摩擦力B.向心力、支持力、重力C.重力、支持力、摩擦力D.重力、支持力、摩擦力、向心力〖答案〗C〖解析〗對(duì)A受力分析有，重力、支持力、摩擦力，摩擦力提供向心力，向心力是一種效果力，所以不能說(shuō)物體受到向心力。故選C。6.關(guān)于地球同步衛(wèi)星的說(shuō)法，正確的是（）A.我國(guó)發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點(diǎn)在赤道上空B.我國(guó)發(fā)射的同步通訊衛(wèi)星定點(diǎn)在北京上空C.它運(yùn)行的速度一定大于第一宇宙速度D.它的周期與地球自轉(zhuǎn)同步，但高度和速度可以選擇〖答案〗A〖解析〗AB．它若在除赤道所在平面外的任意點(diǎn)，假設(shè)實(shí)現(xiàn)了“同步”，那它的運(yùn)動(dòng)軌道所在平面與受到地球的引力就不在一個(gè)平面上，這是不可能的，因此同步衛(wèi)星相對(duì)地面靜止不動(dòng)，同步通訊衛(wèi)星只能定點(diǎn)在赤道的上空，故A正確，B錯(cuò)誤；C．同步衛(wèi)星相對(duì)地球靜止，它的半徑比近地衛(wèi)星半徑大，根據(jù)得第一宇宙速度的軌道半徑等于地球的半徑，所以同步衛(wèi)星的線速度小于第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度．由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值．由于軌道半徑一定，則線速度的大小也一定，故D錯(cuò)誤。故選A。7.如圖所示為運(yùn)動(dòng)員參加撐桿跳高比賽的示意圖，對(duì)運(yùn)動(dòng)員在撐桿跳高過(guò)程中的能量變化描述正確的是（）A.起跳上升過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能守恒B.起跳上升過(guò)程中，桿的彈性勢(shì)能一直增大C.起跳上升過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直增大D.起跳上升過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能一直增大〖答案〗D〖解析〗AB．運(yùn)動(dòng)員起跳上升過(guò)程中，竿的形變量逐漸減小，桿的彈性勢(shì)能減少，轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能，運(yùn)動(dòng)員機(jī)械能增加，故AB錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員起跳上升過(guò)程中，桿的彈力大于運(yùn)動(dòng)員重力時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能增加，桿的彈力小于運(yùn)動(dòng)員重力時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能減小，故C錯(cuò)誤；D．運(yùn)動(dòng)員起跳上升過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的高度不斷增加，則重力勢(shì)能一直增大，故D正確。故選D。8.如圖，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的發(fā)射需要經(jīng)過(guò)幾次變軌，例如某次變軌，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1上，然后在P處變軌到橢圓軌道2上，最后由軌道2在2處變軌進(jìn)入圓軌道3，軌道1、2相切于P點(diǎn)，軌道2、3相切于Q點(diǎn).忽略空氣阻力和衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則以下說(shuō)法正確的是（）A.該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處減速B.該衛(wèi)星從軌道1到軌道2再到軌道3，機(jī)械能逐漸減小C.該衛(wèi)星在軌道3的動(dòng)能大于在軌道1的動(dòng)能D.該衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，在軌道3上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的加速度等于在軌道2上Q點(diǎn)的加速度〖答案〗D〖解析〗A．該衛(wèi)星從軌道1變軌到軌道2需要在P處加速，做離心運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．該衛(wèi)星在從軌道1到軌道2需要點(diǎn)火加速，則機(jī)械能增加，從軌道2再到軌道3，又需要點(diǎn)火加速，機(jī)械能增加，故該衛(wèi)星在軌道從軌道1到軌道2再到軌道3，機(jī)械能逐漸增加，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得因?yàn)樵撔l(wèi)星在軌道3的半徑大于在軌道1的半徑，所以該衛(wèi)星在軌道3的速度小于在軌道1的速度，則衛(wèi)星在軌道3的動(dòng)能小于在軌道1的動(dòng)能，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可知，該衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，在軌道3上經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)的加速度等于在軌道2上Q點(diǎn)的加速度，故D正確。故選D。9.把一個(gè)小球放在光滑的球形容器中，使小球沿容器壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，關(guān)于小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球受到的合力為零 B.重力、容器壁的支持力和向心力C.重力、向心力 D.重力、容器壁的支持力〖答案〗D〖解析〗小球沿容器壁在某一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則向心力即合力方向水平指向圓心，不為零。受自身重力和容器壁的支持力作用。故選D。10.如圖，A、B兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上，C點(diǎn)位于大輪半徑的中點(diǎn)，大輪的半徑是小輪的3倍，它們之間靠摩擦傳動(dòng)，接觸面不打滑。下面關(guān)于A、B、C三點(diǎn)的線速度v、角速度、加速度a、周期T等物理量，正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗A．A、B兩點(diǎn)是摩擦傳動(dòng)，所以線速度大小相同，有vA：vB=1：1故A錯(cuò)誤；B．由公式得故B錯(cuò)誤；C．A、C兩點(diǎn)是共軸傳動(dòng)，所以角速度相同。由公式得故C正確；D．由上得由公式得TB：TC=1：3故D錯(cuò)誤。故選C。11.一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸于O點(diǎn)，小球在水平力F作用下從平衡位置P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖所示。則力F所做的功為（）A.若F為恒力，則F力做功為B.若F為恒力，則F力做功為C.若小球被緩慢移動(dòng)，則F力做功為D.若小球被緩慢移動(dòng)，則F力做功為〖答案〗A〖解析〗AB．若F為恒力，根據(jù)功的計(jì)算公式可得F力做功為故A正確，B錯(cuò)誤；CD．若小球被緩慢移動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理可得所以F力做功為故CD錯(cuò)誤。故選A。二、非選擇題（本題共5小題，共56分，其中第13～16題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后〖答案〗的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位。）12.利用圖1所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。（1）除圖示器材外，下列器材中，一定需要的是________；A.直流電源（12V） B.交流電源（220V，50Hz）C.天平及砝碼 D.刻度尺E.導(dǎo)線（2）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條紙帶（如圖2）的O點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，重錘開(kāi)始下落，紙帶的_________（填“O”或“C”，用字母表示）端與重物相連。（3）a、b、c是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn)?？潭瘸叩牧憧叹€與O點(diǎn)對(duì)齊，a、b、c三個(gè)點(diǎn)所對(duì)刻度。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出b點(diǎn)時(shí)重錘下落的高度________cm，下落的速度為_(kāi)_______m/s（計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（4）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，下列實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理正確的是________。A.釋放重錘前，手捏住紙帶上端并使紙帶保持豎直B.做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放連接重錘的紙帶C.為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，需要先測(cè)量該點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，再根據(jù)公式計(jì)算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣菵.用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?）某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)量它們到起始點(diǎn)O的距離h，然后利用正確的方法測(cè)量并計(jì)算出打相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，通過(guò)描繪圖像去研究機(jī)械能是否守恒。若忽略阻力因素，那么本實(shí)驗(yàn)的圖像應(yīng)是下圖中的________；若先釋放紙帶，后接通電源圖像應(yīng)是下圖中的________；若阻力不可忽略，且速度越大，阻力越大，那么v2-h圖像應(yīng)是下圖中的________；A．B．C．D．E．〖答案〗（1）BDE（2）O（3）19.301.95（4）ABD（5）ACD〖解析〗【小問(wèn)1詳析】除圖示器材外，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器需要用導(dǎo)線連接交流電源（220V，50Hz）；需要用刻度尺測(cè)量紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離；本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒的表達(dá)式中質(zhì)量可以約掉，所以不需要天平測(cè)質(zhì)量。故選BDE?！拘?wèn)2詳析】由題意可知，重錘在下落的過(guò)程中速度越來(lái)越大，在相等的時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移越來(lái)越大，故紙帶的O端與重物相連?！拘?wèn)3詳析】由圖可知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出b點(diǎn)時(shí)錘下落的高度為根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度等于該段過(guò)程的平均速度，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打出b點(diǎn)時(shí)重錘下落的速度為【小問(wèn)4詳析】A．釋放重錘前，手捏住紙帶上端并使紙帶保持豎直，故A正確；B．做實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放連接重錘的紙帶，故B正確；C．為測(cè)量打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下某點(diǎn)時(shí)重錘的速度v，不能用公式計(jì)算，因?yàn)檫@樣做相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒，失去了驗(yàn)證機(jī)械能守恒的意義，故C錯(cuò)誤；D．用刻度尺測(cè)量某點(diǎn)到O點(diǎn)的距離h，利用公式mgh計(jì)算重力勢(shì)能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，故D正確。故選ABD?！拘?wèn)5詳析】若忽略阻力因素，重錘下落過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得整理得則實(shí)驗(yàn)的圖像應(yīng)該過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線。故選A。若先釋放紙帶，后接通電源，則當(dāng)時(shí)，速度大于0，即O點(diǎn)已經(jīng)有了一定初速度，實(shí)驗(yàn)的圖像應(yīng)該是不過(guò)原點(diǎn)且與縱坐標(biāo)有交點(diǎn)的傾斜直線。故選C。若實(shí)驗(yàn)中重錘所受阻力不可忽略，根據(jù)動(dòng)能定理有整理得當(dāng)速度越大，阻力會(huì)越大，故在圖像中圖線斜率會(huì)逐漸減小。故選D。13.如圖所示，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=10m的繩，系一小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球的質(zhì)量為M=4kg，小球半徑不計(jì)，小球在通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為v=20m/s，試求：（1）小球在最低點(diǎn)的向心加速度大?。唬?）小球在最低點(diǎn)所受繩的拉力?！即鸢浮剑?）；（2），豎直向上〖解析〗（1）小球在最低點(diǎn)的向心加速度（2）根據(jù)牛頓第二定律得解得14.某衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的質(zhì)量為M，衛(wèi)星的軌道半徑為r，引力常量為G。求：（1）衛(wèi)星的向心加速度大?。唬?）衛(wèi)星的線速度大小。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）由萬(wàn)有引力定律提供向心力得解得（2）由萬(wàn)有引力定律提供向心力得解得15.—輛汽車在平直的路面上行駛，已知該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P額=100kW，汽車的總質(zhì)量為m=1×104kg，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車所受的摩擦力恒為自身重力的，重力加速度g=10m/s2。（1）求該汽車能達(dá)到的最大速度；（2）若該汽車保持大小恒為0.5m/s2的加速度由靜止開(kāi)始啟動(dòng)，則勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)為多大?（3）若該汽車保持100kW的額定功率不變由靜止開(kāi)始啟動(dòng)，當(dāng)該汽車的加速度為2m/s2時(shí)，汽車的速度是多大?〖答案〗（1）10m/s；（2）s；（3）m/s〖解析〗（1）汽車在行駛過(guò)程中達(dá)到最大速度時(shí)牽引力F等于阻力f，則有F=f=0.1mgP額=Fvm解得vm=10m/s；（2）汽車由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)末速度為v1，這一過(guò)程能維持時(shí)間為t，則有F-f=maP額=Fv1v1=at代入數(shù)據(jù)解得t=s（3）根據(jù)牛頓第二定律可知聯(lián)立解得16.如圖，abc是豎直面內(nèi)的固定軌道，ab水平且粗